Изучение процессов шлакообразования

Шлакообразование в доменной печи имеет большое технологическое значение. Влияние хода процессов шлакообразования и свойств шлаков в различные моменты их образования (первичные, промежуточные и конечные шлаки) на показатели плавки настолько разнообразно, что затрагивает весь комплекс основных технологических процессов плавки. От свойств первичных и промежуточных шлаков зависит тепловое состояние горна.

Жидкие шлаки регулируют газопроницаемость «мокрой зоны» зоны печи и тем самым расширяют возможности форсированного ведения плавки, определяют качество чугуна и особенно уровень содержания серы в чугуне. Поэтому технолог должен хорошо знать важнейшие физические свойства шлаков- их вязкость, тугоплавкость и температуры плавления. Все эти характеристики определяются в лабораторных условиях по представительным пробам натуральных шлаков, отобранным из рабочего пространства зондированием либо из желоба при выпуске, а при специальных исследованиях- по пробам, приготовленным из чистых химических реактивов.

Для измерения вязкости используют различного типа вискозиметры: в последнее время чаще всего используют ротационные и вибрационные вискозиметры.

Перед определением вязкости вискозиметр градуируют по эталонным жидкостям, вязкость которых точно известна. Такая градуировка позволяет построить график в координатах; ось абсцисс- вязкость, ось ординат - Э.Д.С.. С помощью этого графика устанавливают вязкость при испытании натуральных шлаков.

Тугоплавкость шлака (затраты теплоты на расплавление 1 кг шлака) оценивается на специальных лабораторных установках с калориметрами. Температуру плавления определяют различными методами, чаще всего расплавляя шлаки в лабораторных микропечах. Выявление оптимальных свойств шлаков, их химсостава по пробам, извлеченным из доменной печи, позволяет решать многие вопросы, имеющие значение как для теории, так и для практики выплавки чугуна в доменных печах.

При исследовании хода шлакообразования в доменных печах изучаются следующие наиболее важные вопросы: состав и свойства первичных шлаков с повышенным содержанием магнезии и их влияния на газодинамику в столбе шихты; оптимальный шлаковый режим при выплавке особо чистых по сере высококачественных передельных чугунов; ход процессов шлакообразования и свойства фторсодержащих доменных шлаков; влияние щелочей на ход шлакообразования и свойства шлака; обессеривающая способность, а также фактические и равновесные коэффициенты распределения серы при работе на шлаках разной основности; оптимизация шлакового режима в условиях форсированного ведения доменной плавки; методы оценки жидкотекучести и дренажной способности доменных шлаков; взаимосвязь между свойствами доменных шлаков и тепловым состоянием горна доменной печи.

Изучение накопленных фактических и экспериментальных данных по всем перечисленным вопросам позволяет разрабатывать методы форсированного ведения доменной плавки при обеспечении высокого качества металла и минимального удельного расхода кокса на выплавку чугуна.